JP6412192B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

車両の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6412192B2
JP6412192B2 JP2017052930A JP2017052930A JP6412192B2 JP 6412192 B2 JP6412192 B2 JP 6412192B2 JP 2017052930 A JP2017052930 A JP 2017052930A JP 2017052930 A JP2017052930 A JP 2017052930A JP 6412192 B2 JP6412192 B2 JP 6412192B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
distribution
road
vehicle
driving force
force distribution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017052930A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018154242A (ja
Inventor
米田 毅
毅 米田
寛史 家永
寛史 家永
隆浩 小林
隆浩 小林
晋一 阪口
晋一 阪口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Subaru Corp
Original Assignee
Subaru Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Subaru Corp filed Critical Subaru Corp
Priority to JP2017052930A priority Critical patent/JP6412192B2/ja
Priority to US15/879,216 priority patent/US10486703B2/en
Priority to CN201810127589.XA priority patent/CN108622070B/zh
Publication of JP2018154242A publication Critical patent/JP2018154242A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6412192B2 publication Critical patent/JP6412192B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18172Preventing, or responsive to skidding of wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • B60K23/0808Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles for varying torque distribution between driven axles, e.g. by transfer clutch
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06Road conditions
    • B60W40/068Road friction coefficient
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/10Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to vehicle motion
    • B60W40/105Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/0097Predicting future conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/354Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having separate mechanical assemblies for transmitting drive to the front or to the rear wheels or set of wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/34Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
    • B60K17/356Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having fluid or electric motor, for driving one or more wheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • B60K2023/085Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles automatically actuated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/215Selection or confirmation of options
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/40Coefficient of friction
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10Change speed gearings
    • B60W2710/105Output torque
    • B60W2710/1055Output torque change rate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/40Torque distribution
    • B60W2720/403Torque distribution between front and rear axle
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Arrangement And Driving Of Transmission Devices (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。
従来、前輪の駆動力と後輪の駆動力とを個別に発生可能な車両が知られている。このような車両について、前輪及び後輪の駆動力の配分(以下、前後輪の駆動力配分とも称する。)を制御することによって、車両挙動の安定化を図る種々の技術が提案されている。
例えば、特許文献1には、トルク伝達容量可変型クラッチ手段としてのトランスファクラッチの締結力を制御することにより、前輪及び後輪のトルク配分比を100:0から50:50の間で可変できるフロントエンジン・ドライブ車ベース(FFベース)の4輪駆動車において、各種状態量に基づいてトルク配分比を制御する技術が開示されている。
特開2002−127772号公報
ところで、前後輪の駆動力配分の制御では、前後輪の駆動力配分を摩擦係数が比較的高い高μ路の走行時と摩擦係数が比較的低い低μ路の走行時とで異ならせるように制御する場合がある。例えば、高μ路の走行時には、燃費向上の目的で車両の駆動状態を2輪駆動状態とし、低μ路の走行時には、安定性向上の目的で車両の駆動状態を前後輪の駆動力の配分比が均等な4輪駆動状態とする場合がある。このような駆動力配分の切り替えは、高μ路と低μ路との接続部分を通過する際にステップ的に行われ得る。例えば、駆動輪のスリップの発生が検出されたことをもって、車両が高μ路から低μ路へ進入したと判定し、駆動力配分の切り替えを行う場合がある。そのような場合には、車両が高μ路から低μ路へ進入する際に、駆動力配分が2輪駆動から前後輪の駆動力の配分比が均等な4輪駆動へステップ的に切り替えられ得る。それにより、車両の挙動が急激に変化することに起因して、ドライバへ違和感を与えるおそれがある。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、車両の安定性を確保しつつ、車両の挙動の急激な変化を抑制することが可能な、新規かつ改良された車両の制御装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車両の前方において路面の摩擦係数が変化する地点である変化地点に前記車両が到達するまでに、前後輪の駆動力配分を、所定の時間変化率で第1の配分から第2の配分へ移行させる制御部と、前記変化地点に前記車両が到達するまでの到達時間を算出する到達時間算出部と、を備え、前記制御部は、前記所定の時間変化率で前記駆動力配分が前記第1の配分から前記第2の配分へ移行するまでの時間である移行時間を算出する移行時間算出部と、前記移行時間と前記到達時間との比較結果に基づいて、前記所定の時間変化率での前記駆動力配分の前記第1の配分から前記第2の配分への移行を開始する駆動力配分制御部と、を備える、車両の制御装置が提供される。
前記制御部は、前記変化地点において路面の摩擦係数が低下する場合に、前記所定の時間変化率での前記駆動力配分の前記第1の配分から前記第2の配分への移行を実行し、前記第2の配分における前輪の駆動力配分率と後輪の駆動力配分率との差は、前記第1の配分と比較して小さくてもよい。
前記到達時間算出部は、現時点における前記車両の速度、前記車両の加速度、及び前記車両から前記変化地点までの距離に基づいて、前記到達時間を算出してもよい。
前記制御部は、前記変化地点より前方における路面に関する情報である路面情報に基づいて、前記第2の配分を決定してもよい。
前記路面情報は、前記変化地点より前方における路面の摩擦係数を示す情報を含んでもよい。
前記路面情報は、前記変化地点より前方における路面の形状を示す情報を含んでもよい。
前記制御部は、前記車両のドライバによる選択操作に応じて、前記第1の配分を決定してもよい。
前記所定の時間変化率は、前記第1の配分及び前記第2の配分によらず同一の時間変化率であってもよい。
以上説明したように本発明によれば、車両の安定性を確保しつつ、車両の挙動の急激な変化を抑制することが可能となる。
本発明の実施形態に係る車両の駆動系の概略構成の一例を示す模式図である。 車両と当該車両の前方における路面の摩擦係数の変化地点との関係について説明するための説明図である。 同実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 同実施形態に係る制御装置が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。 参考例に係る駆動力配分制御が行われた場合における前輪の駆動力配分率の推移の一例を示す模式図である。 同実施形態に係る駆動力配分制御が行われた場合における前輪の駆動力配分率の推移の一例を示す模式図である。 同実施形態に係る駆動力配分制御が行われた場合における前輪の駆動力配分率の推移の他の例を示す模式図である。 同実施形態に係る制御装置が行う低μ路配分率の決定処理の流れの第1の例を示すフローチャートである。 同実施形態に係る制御装置が行う低μ路配分率の決定処理の流れの第2の例を示すフローチャートである。 同実施形態に係る駆動力配分制御が行われた場合における前輪の駆動力配分率の推移の他の例を示す模式図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
<1.車両の概略>
まず、図1及び図2を参照して、本発明の実施形態に係る車両1の概略について説明する。図1は、本実施形態に係る車両1の駆動系の概略構成の一例を示す模式図である。
車両1は、本実施形態に係る制御装置が設けられる車両の一例である。具体的には、車両1は、図1に示したように、左前輪11a及び右前輪11bを駆動するための駆動源としてのエンジン21と、左後輪11c及び右後輪11dを駆動するための駆動源としての駆動モータ35と、を備える。また、車両1は、エンジン21及び駆動モータ35を制御する制御装置100を備える。なお、以下では、車両1の進行方向を前方向とし、進行方向に対して逆方向を後方向とし、進行方向を向いた状態における左側及び右側をそれぞれ左方向及び右方向とし、鉛直上側及び鉛直下側をそれぞれ上方向及び下方向として、説明する。
エンジン21は、例えば、ガソリン等を燃料として動力を生成する内燃機関であり、左前輪11a及び右前輪11bを駆動するための動力を出力可能である。エンジン21から出力された動力は、フロントディファレンシャル装置13fに伝達される。フロントディファレンシャル装置13fは、左前輪11a及び右前輪11bと、駆動軸を介してそれぞれ連結されている。エンジン21から出力された動力は、フロントディファレンシャル装置13fによって、左前輪11a及び右前輪11bへ分配して伝達される。なお、エンジン21は、図示しない減速装置を介してフロントディファレンシャル装置13fと接続され得る。
駆動モータ35は、バッテリ31から供給される電力を用いて、左後輪11c及び右後輪11dを駆動するための動力を出力可能である。駆動モータ35から出力された動力は、リヤディファレンシャル装置13rに伝達される。リヤディファレンシャル装置13rは、左後輪11c及び右後輪11dと、駆動軸を介してそれぞれ連結されている。駆動モータ35から出力された動力は、リヤディファレンシャル装置13rによって、左後輪11c及び右後輪11dへ分配して伝達される。なお、駆動モータ35は、図示しない減速装置を介してリヤディファレンシャル装置13rと接続され得る。
駆動モータ35は、例えば、多相交流式のモータであり、インバータ33を介してバッテリ31と電気的に接続されている。バッテリ31から供給される直流電力は、インバータ33によって交流電力に変換され、駆動モータ35へ供給される。それにより、駆動モータ35によって動力が生成される。なお、駆動モータ35は、車両1の減速時に車両1の運動エネルギを用いて発電する発電機としての機能を有してもよい。駆動モータ35が発電機として機能する場合、左後輪11c及び右後輪11dの回転エネルギを用いて駆動モータ35により発電された交流電力は、インバータ33によって直流電力に変換され、バッテリ31へ蓄電される。それにより、左後輪11c及び右後輪11dの回転に抵抗が与えられ、制動力が発生する。
車両1には、各種センサが設けられる。例えば、車両1には、図1に示したように、速度センサ202、加速度センサ203、及び路面μセンサ205が設けられる。
速度センサ202は、車両1の速度を検出し、検出結果を出力する。
加速度センサ203は、車両1の加速度を検出し、検出結果を出力する。
路面μセンサ205は、車両1の前方における路面の摩擦係数の分布を検出し、検出結果を出力する。具体的には、路面μセンサ205は、車両1の前方における路面の摩擦係数の進行方向に沿った空間的な分布を検出する。路面μセンサ205は、例えば、ミリ波を前方の路面に照射し、その反射波を捕捉することによって路面の水分量を測定し、水分量の測定結果に基づいて、車両1の前方における路面の摩擦係数の分布を検出する装置であってもよい。また、路面μセンサ205は、前方の路面を撮像し、得られる画像に画像処理を施すことによって、車両1の前方における路面の摩擦係数の分布を検出する装置であってもよい。
制御装置100は、演算処理装置であるCPU(Central Processing Unit)、CPUが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する記憶素子であるROM(Read Only Memory)、CPUの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する記憶素子であるRAM(Random Access Memory)等で構成される。
制御装置100は、車両1を構成する各装置の動作を制御する。例えば、制御装置100は、制御対象である各装置に対して電気信号を用いて動作指示を出力することによって、各装置の動作を制御する。具体的には、制御装置100は、エンジン21のスロットル弁、点火プラグ、及び燃料噴射弁等の各装置の動作を制御することによって、エンジン21の駆動を制御する。また、制御装置100は、インバータ33の動作を制御することによって、駆動モータ35の駆動及び発電を制御する。それにより、制御装置100は、エンジン21の出力及び駆動モータ35の出力をそれぞれ制御することができる。ゆえに、制御装置100は、前輪の駆動力及び後輪の駆動力をそれぞれ制御することができる。よって、制御装置100は、前後輪の駆動力配分を制御することができる。
また、制御装置100は、各装置から出力された情報を受信する。制御装置100と各装置との通信は、例えば、CAN(Controller Area Network)通信を用いて実現される。例えば、制御装置100は、速度センサ202、加速度センサ203、及び路面μセンサ205から出力される各種検出結果を受信する。また、制御装置100は、車両1を走行させるための駆動力の要求値である要求駆動力を算出する他の制御装置から出力される当該要求駆動力を示す情報を受信する。なお、要求駆動力は、制御装置100によって算出されてもよい。制御装置100は、前輪の駆動力及び後輪の駆動力の合計が要求駆動力となるように、前後輪の駆動力配分を制御する。なお、本実施形態に係る制御装置100が有する機能は複数の制御装置により分割されてもよく、その場合、当該複数の制御装置は、CAN等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。
制御装置100は、上述したように、前後輪の駆動力配分を制御する。具体的には、制御部160は、前後輪の駆動力配分を、摩擦係数が比較的高い高μ路の走行時と摩擦係数が比較的低い低μ路の走行時とで異ならせるように制御する。このような制御は、例えば、路面μセンサ205から出力される車両1の前方における路面の摩擦係数の分布についての検出結果を利用することによって、実現され得る。具体的には、制御装置100は、路面の摩擦係数が所定の閾値以上である場合に当該路面を高μ路と判定し、路面の摩擦係数が当該所定の閾値より小さい場合に当該路面を低μ路と判定し得る。当該所定の閾値は、判定対象の路面が凍結している路面等の低μ路であるか否かを判定し得る値に適宜設定される。
図2は、車両1と当該車両1の前方における路面の摩擦係数の変化地点5との関係について説明するための説明図である。具体的には、図2では、前方に低μ路R20が連接されている高μ路R10上を車両1が走行している様子が示されている。変化地点5は、車両1の前方において路面の摩擦係数が変化する地点である。図2に示した例では、高μ路R10の前端部と低μ路R20の後端部との接続部分が変化地点5に相当する。制御装置100は、例えば、高μ路R10の走行時には車両1の駆動状態が2輪駆動状態となるように、前後輪の駆動力配分を制御する。それにより、燃費を向上させることができる。一方、制御装置100は、例えば、低μ路R20の走行時には車両1の駆動状態が前後輪の駆動力の配分が均等な4輪駆動状態となるように、前後輪の駆動力配分を制御する。それにより、車両1の安定性を向上させることができる。
このように、制御装置100は、前後輪の駆動力配分を、路面の摩擦係数の変化地点5より後方における走行時と変化地点5より前方における走行時とで異ならせるように制御する。ゆえに、制御装置100は、変化地点5を通過する場合に、前後輪の駆動力配分を第1の配分から第2の配分へ切り替える。ここで、本実施形態に係る制御装置100が行う前後輪の駆動力配分の切り替え制御によれば、車両の安定性を確保しつつ、車両の挙動の急激な変化を抑制することが可能となる。このような制御装置100の詳細については、後述する。
なお、制御装置100は、外部の装置から車両1の前方における路面の摩擦係数の分布についての検出結果を取得してもよい。例えば、制御装置100は、路側機と路車間通信を行うことによって当該摩擦係数の分布についての検出結果を取得し得る。その場合、車両1の構成から路面μセンサ205は省略されてもよい。
<2.制御装置>
続いて、図3〜図10を参照して、本実施形態に係る制御装置100の詳細について説明する。
[2−1.機能構成]
まず、図3を参照して、本実施形態に係る制御装置100の機能構成について説明する。図3は、本実施形態に係る制御装置100の機能構成の一例を示すブロック図である。
制御装置100は、例えば、図3に示したように、取得部120と、到達時間算出部140と、制御部160と、を含む。
(取得部)
取得部120は、外部の装置から出力される各種情報を取得する。また、取得部120は、取得した当該各種情報を到達時間算出部140及び制御部160へ出力する。取得部120は、具体的には、速度センサ202、加速度センサ203、及び路面μセンサ205から出力される各検出結果を取得する。また、取得部120は、要求駆動力を算出する他の制御装置から出力される当該要求駆動力を示す情報を取得する。
また、取得部120は、各センサから出力される各検出結果から各種情報を抽出することによって、当該各種情報を取得してもよい。具体的には、取得部120は、路面μセンサ205から出力される検出結果から車両1の前方における路面の摩擦係数の変化に関する情報である変化情報を抽出することによって、当該変化情報を取得してもよい。取得部120は、例えば、図2に示した車両1から摩擦係数の変化地点5までの距離Lcを示す情報を、変化情報として取得し得る。また、取得部120は、変化地点5より前方及び後方の各々における路面の摩擦係数を示す情報を、変化情報として取得し得る。具体的には、取得部120は、図2に示した変化地点5より後方の高μ路R10における摩擦係数を示す情報及び変化地点5より前方の低μ路R20における摩擦係数を示す情報を、変化情報として取得し得る。以下、図3に戻り、制御装置100の機能構成についての説明を続ける。
(到達時間算出部)
到達時間算出部140は、車両1の前方において路面の摩擦係数が変化する地点である変化地点5に車両1が到達するまでの到達時間を算出する。また、到達時間算出部140は、算出した到達時間を示す情報を制御部160へ出力する。具体的には、到達時間算出部140は、車両1の前方において変化地点5が検出された場合に、到達時間の算出処理を実行する。
到達時間算出部140は、例えば、現時点における車両1の速度V、車両1の加速度A、及び車両1から変化地点5までの距離Lcに基づいて、到達時間Taを算出する。それにより、各時点において、変化地点5に車両1が到達するまでの到達時間Taを適切に算出することが実現される。例えば、現時点から時間tが経過する間に車両1が進む距離Lは、加速度Aが一定であると仮定すると、以下の式(1)によって表される。
Figure 0006412192
ゆえに、到達時間算出部140は、式(1)の距離L及び時間tに車両1から変化地点5までの距離Lc及び到達時間Taをそれぞれ代入して得られる二次方程式を解くことによって、到達時間Taを算出し得る。
(制御部)
制御部160は、前後輪の駆動力配分を制御する。具体的には、制御部160は、前後輪の駆動力配分を、高μ路R10の走行時と低μ路R20の走行時とで異ならせるように制御する。ここで、制御部160は、例えば、前輪の駆動力配分率を制御することによって、前後輪の駆動力配分を制御し得る。以下では、高μ路R10の走行時における前輪の駆動力配分率を高μ路配分率と称し、低μ路R20の走行時における前輪の駆動力配分率を低μ路配分率と称する。
高μ路配分率は、例えば、0であってもよい。その場合、制御部160は、高μ路R10の走行時には、基本的に前輪の駆動力配分率を0にすることによって、車両1の駆動状態を2輪駆動状態とする。それにより、燃費を向上させることができる。一方、低μ路配分率は、例えば、0.5であってもよい。その場合、制御部160は、低μ路R20の走行時には、基本的に前輪の駆動力配分率を0.5にすることによって、車両1の駆動状態を前後輪の駆動力の配分が均等な4輪駆動状態とする。それにより、車両1の安定性を向上させることができる。なお、制御部160が行う上記の制御は、上述したように、例えば、路面μセンサ205から出力される車両1の前方における路面の摩擦係数の分布についての検出結果を利用することによって、実現され得る。
このように、制御部160は、前後輪の駆動力配分を、路面の摩擦係数の変化地点5より後方における走行時と変化地点5より前方における走行時とで異ならせるように制御する。ゆえに、制御部160は、変化地点5を通過する場合に、前後輪の駆動力配分を第1の配分から第2の配分へ切り替える。
具体的には、制御部160は、変化地点5において路面の摩擦係数が低下する場合には、前後輪の駆動力配分を、第1の配分としての高μ路配分から第2の配分としての低μ路配分へ切り替える。ここで、変化地点5において路面の摩擦係数が低下する場合は、換言すると、図2に示したように車両1が走行している高μ路R10の前方に低μ路R20が連接されている場合である。また、高μ路配分は、高μ路R10の走行時の駆動力配分(換言すると、前輪の駆動力配分率が高μ路配分率となる前後輪の駆動力配分)である。また、低μ路配分は、低μ路R20の走行時の駆動力配分(換言すると、前輪の駆動力配分率が低μ路配分率となる前後輪の駆動力配分)である。一方、制御部160は、変化地点5において路面の摩擦係数が上昇する場合には、前後輪の駆動力配分を、第1の配分としての低μ路配分から第2の配分としての高μ路配分へ切り替える。ここで、変化地点5において路面の摩擦係数が上昇する場合は、換言すると、車両1が走行している低μ路R20の前方に高μ路R10が連接されている場合である。
本実施形態に係る制御部160は、変化地点5に車両1が到達するまでに、前後輪の駆動力配分を、所定の時間変化率で第1の配分から第2の配分へ移行させる。所定の時間変化率は、時間経過によらず一定の時間変化率であってもよく、時間経過に伴い変化し得る時間変化率であってもよい。所定の時間変化率は、ドライバへ与える違和感を低減し得るような時間変化率であることが好ましい。また、所定の時間変化率は、第1の配分及び第2の配分によらず同一の時間変化率であってもよい。具体的には、制御部160は、変化地点5において路面の摩擦係数が低下する場合に、所定の時間変化率での前後輪の駆動力配分の第1の配分としての高μ路配分から第2の配分としての低μ路配分への移行を実行する。例えば、制御部160は、変化地点5において路面の摩擦係数が低下する場合に、前輪の駆動力配分率を、到達時間Ta内に高μ路配分率から低μ路配分率へ移行させる。
高μ路配分における前輪の駆動力配分率である高μ路配分率は、上述したように、例えば0である。ゆえに、高μ路配分における後輪の駆動力配分率は1となる。一方、低μ路配分における前輪の駆動力配分率である低μ路配分率は、上述したように、例えば0.5である。ゆえに、低μ路配分における後輪の駆動力配分率は0.5となり前輪の駆動力配分率と略一致する。このように、変化地点5において路面の摩擦係数が低下する場合において、第2の配分における前輪の駆動力配分率と後輪の駆動力配分率との差は、第1の配分と比較して小さい。一般に、前輪の駆動力配分率と後輪の駆動力配分率との差が小さいほど、車両1の安定性を向上させる効果が大きい。ゆえに、低μ路配分における前輪の駆動力配分率と後輪の駆動力配分率との差を高μ路配分と比較して小さくすることによって、車両1の安定性を確保することができる。
以下、制御部160の機能構成について、より具体的に説明する。制御部160は、例えば、図3に示したように、配分決定部162と、移行時間算出部164と、駆動力配分制御部166と、を含む。
配分決定部162は、第1の配分及び第2の配分を決定する。具体的には、配分決定部162は、変化地点5において路面の摩擦係数が低下する場合に、第1の配分としての高μ路配分及び第2の配分としての低μ路配分を決定する。より具体的には、配分決定部162は、変化地点5において路面の摩擦係数が低下する場合に、高μ路配分率及び低μ路配分率を決定することによって、高μ路配分及び低μ路配分を決定し得る。また、配分決定部162は、決定した高μ路配分率及び低μ路配分率を示す情報を移行時間算出部164及び駆動力配分制御部166へ出力する。
高μ路配分率は、車両1の設計仕様等に基づいて予め設定されてもよい。その場合、例えば、高μ路配分率の設定値は制御装置100の記憶素子に予め記憶され、配分決定部162は当該記憶素子に記憶されている当該設定値を高μ路配分率として決定する。
また、配分決定部162は、車両1のドライバによる選択操作に応じて、第1の配分としての高μ路配分を決定してもよい。具体的には、配分決定部162は、ドライバによる選択操作に応じて、高μ路配分率を決定してもよい。それにより、第1の配分としてドライバの所望する駆動力配分を決定することができる。
具体的には、車両1にはドライバによる選択操作を受け付けるスイッチ等の入力装置が設けられ、ドライバは当該入力装置を利用して走行モードを選択することができる。例えば、燃費の向上を重視した走行モードである省エネモードがドライバにより選択された場合、配分決定部162は、省エネモードと対応する高μ路配分率として、例えば0を決定し得る。また、省エネモードと比較して車両1の安定性を重視した走行モードである安定重視モードがドライバにより選択された場合、配分決定部162は、安定重視モードと対応する高μ路配分率として、例えば0.2を決定し得る。
低μ路配分率は、車両1の設計仕様等に基づいて予め設定されてもよい。その場合、例えば、低μ路配分率の設定値は制御装置100の記憶素子に予め記憶され、配分決定部162は当該記憶素子に記憶されている当該設定値を低μ路配分率として決定する。
また、配分決定部162は、変化地点5より前方における路面に関する情報である路面情報に基づいて、第2の配分としての低μ路配分を決定してもよい。具体的には、配分決定部162は、路面情報に基づいて、低μ路配分率を決定してもよい。それにより、後述するように、車両1の安定性を確保しつつ、適切に燃費の向上を図ることができる。
路面情報は、例えば、変化地点5より前方における路面の摩擦係数を示す情報を含んでもよい。ゆえに、配分決定部162は、変化地点5より前方における路面である低μ路R20の摩擦係数を示す情報に基づいて、低μ路配分率を決定してもよい。具体的には、配分決定部162は、低μ路R20の摩擦係数が摩擦係数閾値より大きい場合に、当該摩擦係数が摩擦係数閾値以下である場合と比較して小さな値を低μ路配分率として決定してもよい。例えば、配分決定部162は、低μ路R20の摩擦係数が摩擦係数閾値より大きい場合に第2配分率(例えば、0.5)より低い第1配分率(例えば、0.4)を低μ路配分率として決定し、低μ路R20の摩擦係数が摩擦係数閾値以下である場合に当該第2配分率を低μ路配分率として決定してもよい。なお、第1配分率、第2配分率、及び摩擦係数閾値は、車両1の安全性を確保しつつ燃費向上が図られるように、車両1の設計仕様等に応じて適宜設定され得る。
上述したように、一般に、前輪の駆動力配分率と後輪の駆動力配分率との差が小さいほど、車両1の安定性を向上させる効果が大きい。一方、前輪の駆動力配分率と後輪の駆動力配分率との差が大きいほど、燃費を向上させる効果が大きい。例えば、前輪の駆動力配分率と後輪の駆動力配分率との差が大きいほど、後輪を駆動させるための駆動源(例えば、駆動モータ35)による動力の生成効率を向上させやすいので、燃費を向上させる効果が大きくなる。ゆえに、低μ路R20の摩擦係数が大きいほど小さな値を低μ路配分率として決定することによって、低μ路R20の摩擦係数に応じて適切に燃費の向上を図ることができる。なお、変化地点5より前方における路面の摩擦係数を示す情報は、上述したように、変化情報として取得部120により取得され得る。
また、路面情報は、変化地点5より前方における路面の形状を示す情報を含んでもよい。ゆえに、配分決定部162は、変化地点5より前方における路面である低μ路R20の形状を示す情報に基づいて、低μ路配分率を決定してもよい。具体的には、配分決定部162は、低μ路R20の曲率が曲率閾値より小さい場合に、当該曲率が曲率閾値以上である場合と比較して小さな値を低μ路配分率として決定してもよい。例えば、配分決定部162は、低μ路R20の曲率が曲率閾値より小さい場合に第2配分率(例えば、0.5)より低い第1配分率(例えば、0.4)を低μ路配分率として決定し、低μ路R20の曲率が曲率閾値以上である場合に当該第2配分率を低μ路配分率として決定してもよい。なお、第1配分率、第2配分率、及び曲率閾値は、車両1の安全性を確保しつつ燃費向上が図られるように、車両1の設計仕様等に応じて適宜設定され得る。
このように、低μ路R20の曲率が小さいほど小さな値を低μ路配分率として決定することによって、低μ路R20の形状に応じて適切に燃費の向上を図ることができる。
制御装置100は、変化地点5より前方における路面の形状を検出可能なセンサから出力される検出結果を受信することによって、変化地点5より前方における路面の形状を示す情報を取得し得る。この場合、当該センサは、車両1内に設けられ得る。また、制御装置100は、外部の装置から変化地点5より前方における路面の形状を示す情報を取得してもよい。例えば、制御装置100は、路側機と路車間通信を行うことによって当該路面の形状を示す情報を取得し得る。
移行時間算出部164は、所定の時間変化率で前後輪の駆動力配分が第1の配分から第2の配分へ移行するまでの時間である移行時間Tmを算出する。具体的には、移行時間算出部164は、変化地点5において路面の摩擦係数が低下する場合に、所定の時間変化率で前後輪の駆動力配分が第1の配分としての高μ路配分から第2の配分としての低μ路配分へ移行するまでの時間である移行時間Tmを算出する。より具体的には、移行時間算出部164は、変化地点5において路面の摩擦係数が低下する場合に、前輪の駆動力配分率が高μ路配分率から低μ路配分率へ移行するまでの時間を移行時間Tmとして算出する。また、移行時間算出部164は、算出した移行時間Tmを示す情報を駆動力配分制御部166へ出力する。
移行時間算出部164は、高μ路配分率、低μ路配分率、及び前輪の駆動力配分率の時間変化率に基づいて、移行時間Tmを算出し得る。前輪の駆動力配分率の時間変化率は、時間経過によらず一定の時間変化率であってもよく、時間経過に伴い変化し得る時間変化率であってもよい。また、前輪の駆動力配分率の時間変化率は、高μ路配分率及び低μ路配分率によらず同一の時間変化率であってもよい。なお、前輪の駆動力配分率の時間変化率は、車両1の設計仕様等に基づいて予め設定されてもよい。その場合、例えば、前輪の駆動力配分率の時間変化率の設定値は制御装置100の記憶素子に予め記憶され、移行時間算出部164は当該記憶素子から前輪の駆動力配分率の時間変化率の設定値を取得し得る。
駆動力配分制御部166は、移行時間算出部164により算出された移行時間Tm及び到達時間算出部140により算出された到達時間Taに基づいて、前後輪の駆動力配分を制御する。具体的には、駆動力配分制御部166は、移行時間Tmと到達時間Taとの比較結果に基づいて、所定の時間変化率での駆動力配分の第1の配分から第2の配分への移行を開始する。より具体的には、駆動力配分制御部166は、到達時間Taが移行時間Tmより長いときには、駆動力配分の第1の配分から第2の配分への移行を開始せず、駆動力配分を第1の配分に維持する。そして、駆動力配分制御部166は、到達時間Taが移行時間Tm以下となったときに、所定の時間変化率での駆動力配分の第1の配分から第2の配分への移行を開始する。
このように、制御部160は、到達時間Ta内に、所定の時間変化率で駆動力配分を第1から第2の配分へ移行させる。それにより、車両1が変化地点5を通過する場合において、前後輪の駆動力配分がステップ的に切り替えられることを防止することが具体的に実現される。また、車両1が変化地点5へ到達する時点以前において、前後輪の駆動力配分の切り替えを完了することが具体的に実現される。ゆえに、前後輪の駆動力配分の移行に起因してドライバへ与える違和感を低減することができる。また、駆動力配分制御部166は、移行時間Tmと到達時間Taとの比較結果に基づいて、所定の時間変化率での駆動力配分の第1の配分から第2の配分への移行を開始する。それにより、前後輪の駆動力配分の切り替えをより確実に到達時間Ta内に完了することができる。
例えば、駆動力配分制御部166は、変化地点5において路面の摩擦係数が低下する場合において、到達時間Taが移行時間Tmより長いときには、前輪の駆動力配分率を高μ路配分率に維持する。そして、駆動力配分制御部166は、到達時間Taが移行時間Tm以下となったときに、前輪の駆動力配分率の高μ路配分率から低μ路配分率への移行を開始する。それにより、前輪の駆動力配分率を、到達時間Ta内に高μ路配分率から低μ路配分率へ移行させることができる。なお、駆動力配分制御部166は、制御装置100の記憶素子から前輪の駆動力配分率の時間変化率の設定値を取得し得る。
以上説明したように、本実施形態に係る制御装置100によれば、制御部160は、車両1の前方において路面の摩擦係数が変化する地点である変化地点5に車両1が到達するまでに、前後輪の駆動力配分を、所定の時間変化率で第1の配分から第2の配分へ移行させる。それにより、車両1が変化地点5を通過する場合において、前後輪の駆動力配分がステップ的に切り替えられることを防止することができる。また、車両1が変化地点5へ到達する時点以前において、前後輪の駆動力配分の切り替えを完了することができる。ゆえに、車両1の安定性を確保しつつ、車両1の挙動の急激な変化を抑制することが可能となる。
また、制御部160は、具体的には、変化地点5において路面の摩擦係数が低下する場合に、所定の時間変化率での前後輪の駆動力配分の第1の配分から当該第1の配分と比較して前輪の駆動力配分率と後輪の駆動力配分率との差が小さい第2の配分への移行を実行する。それにより、車両が高μ路から低μ路へ進入する際に、車両1の安定性を確保しつつ、車両1の挙動の急激な変化を抑制することが可能となる。なお、取得部120による各種情報の取得処理及び到達時間算出部140による到達時間Taの算出処理は、変化地点5において路面の摩擦係数が低下すると判定されたことをトリガとして実行されてもよい。
なお、制御装置100は、前後輪の駆動力配分の移行と同期してサスペンションの減衰特性を移行させてもよい。制御装置100は、例えば、サスペンションの減衰特性を調整可能な装置へ動作指示を出力することによって、当該減衰特性を制御し得る。具体的には、制御装置100は、変化地点5に車両1が到達するまでに、サスペンションの減衰特性を、駆動力配分の移行と同期して第1の特性から第2の特性へ移行させてもよい。より具体的には、制御装置100は、変化地点5において路面の摩擦係数が低下する場合に、サスペンションの減衰特性を高μ路に対応する特性から低μ路に対応する特性へ移行させてもよい。それにより、車両1が変化地点5を通過する場合において、サスペンションの減衰特性がステップ的に切り替えられることを防止することができる。ゆえに、サスペンションの減衰特性の急激な変化を抑制することが可能となるので、ドライバへ与える違和感をより効果的に低減することができる。
[2−2.動作]
続いて、図4〜図10を参照して、本実施形態に係る制御装置100が行う処理の流れについて説明する。
まず、図4に示すフローチャートを参照して、本実施形態に係る制御装置100による制御フローについて説明する。図4は、本実施形態に係る制御装置100が行う処理の流れの一例を示すフローチャートである。図4に示した処理は、変化地点5が検出される場合において、常時実行され得る。なお、制御装置100は、例えば、取得した路面の摩擦係数の分布についての検出結果を利用することによって、変化地点5を検出し得る。
図4に示したように、まず、制御装置100は、変化地点5において摩擦係数が低下するか否かを判定する(ステップS501)。変化地点5において摩擦係数が低下すると判定されなかった場合(ステップS501/NO)、図4に示した処理は終了する。一方、変化地点5において摩擦係数が低下すると判定された場合(ステップS501/YES)、取得部120は、車両の速度Vの値を取得し(ステップS503)、到達時間算出部140へ出力する。そして、取得部120は、車両の加速度Aの値を取得し(ステップS505)、到達時間算出部140へ出力する。そして、取得部120は、車両1から変化地点5までの距離Lcの値を取得し(ステップS507)、到達時間算出部140へ出力する。
次に、到達時間算出部140は、現時点における車両1の速度V、車両1の加速度A、及び車両1から変化地点5までの距離Lcに基づいて、到達時間Taを算出し(ステップS509)、算出した到達時間Taを示す情報を制御部160へ出力する。そして、配分決定部162は、高μ路配分率及び低μ路配分率を決定し(ステップS550)、決定した高μ路配分率及び低μ路配分率を示す情報を移行時間算出部164及び駆動力配分制御部166へ出力する。そして、移行時間算出部164は、高μ路配分率、低μ路配分率、及び前輪の駆動力配分率の時間変化率に基づいて、移行時間Tmを算出し(ステップS550)、算出した移行時間Tmを示す情報を駆動力配分制御部166へ出力する。
次に、駆動力配分制御部166は、到達時間Taが移行時間Tmより長いか否かを判定する(ステップS515)。到達時間Taが移行時間Tmより長いと判定された場合(ステップS515/YES)、図4に示した処理は終了する。一方、到達時間Taが移行時間Tmより長いと判定されなかった場合(ステップS515/NO)、駆動力配分制御部166は、前輪の駆動力配分率の高μ路配分率から低μ路配分率への移行を開始する(ステップS517)。そして、図4に示した処理は終了する。
続いて、図5〜図7を参照して、参考例に係る駆動力配分制御が行われた場合及び本実施形態に係る駆動力配分制御のそれぞれが行われた場合における前輪の駆動力配分率の推移について説明する。
図5は、参考例に係る駆動力配分制御が行われた場合における前輪の駆動力配分率の推移の一例を示す模式図である。具体的には、図5では、車両が、時刻t10より前の時刻において前方に低μ路R20が連接されている高μ路R10上を走行しており、時刻t10において変化地点5へ到達し、時刻t10以後において低μ路R20を走行する場合における前輪の駆動力配分率の推移が示されている。なお、図6、図7、及び図10についても、図5と同様に、前方に低μ路R20が連接されている高μ路R10上を走行している車両1が時刻t10において変化地点5へ到達する場合における前輪の駆動力配分率の推移が示されている。
参考例に係る駆動力配分制御では、前後輪の駆動力配分は、高μ路R10の走行時と低μ路R20の走行時とで異ならせるように制御される。参考例では、例えば、高μ路配分率は0であり、低μ路配分率は0.5である。ゆえに、図5に示したように、時刻t10より前の時刻において前輪の駆動力配分率は0となり、時刻t10以後において前輪の駆動力配分率は0.5となる。
ここで、参考例に係る駆動力配分制御では、車両が高μ路R10から低μ路R20へ進入したと判定したことをトリガとして、前輪の駆動力配分率を切り替える。例えば、参考例では、駆動輪のスリップの発生を検出したことをもって、車両が高μ路R10から低μ路R20へ進入したと判定する。ゆえに、参考例では、早くとも車両が変化地点5へ到達する時刻t10に駆動力配分の切り替えが開始される。よって、車両の安全性を確保するために、駆動力配分をステップ的に切り替える必要がある。従って、参考例では、図5に示したように、時刻t10において、前輪の駆動力配分率がステップ的に高μ路配分率から低μ路配分率へ切り替えられる。それにより、車両の挙動が急激に変化することに起因して、ドライバへ違和感を与えるおそれがある。
図6は、本実施形態に係る駆動力配分制御が行われた場合における前輪の駆動力配分率の推移の一例を示す模式図である。本実施形態では、例えば、省エネモードがドライバにより走行モードとして選択されている場合、高μ路配分率は0となる。また、低μ路配分率は予め0.5に設定されているものとする。ゆえに、図6に示したように、時刻t10より前の時刻において前輪の駆動力配分率は基本的に0となり、時刻t10以後において前輪の駆動力配分率は0.5となる。
ここで、本実施形態に係る駆動力配分制御では、変化地点5に車両1が到達するまでに、前後輪の駆動力配分を、所定の時間変化率で高μ路配分から低μ路配分へ移行させる。具体的には、駆動力配分制御部166は、到達時間Taが移行時間Tmより長いときには、駆動力配分を高μ路配分に維持し、到達時間Taが移行時間Tm以下となったときに、所定の時間変化率での駆動力配分の高μ路配分から低μ路配分への移行を開始する。ゆえに、図6に示したように、到達時間Taが移行時間Tmと一致する時刻t1より前の時刻において、前輪の駆動力配分率は0に維持される。そして、到達時間Taが移行時間Tmと一致する時刻t1から車両1が変化地点5へ到達する時刻t10にかけて、前輪の駆動力配分率は高μ路配分率から低μ路配分率へ移行する。
このように、本実施形態によれば、車両1が変化地点5を通過する場合において、前後輪の駆動力配分がステップ的に切り替えられることを防止することができる。また、車両1が変化地点5へ到達する時点以前において、前後輪の駆動力配分の切り替えを完了することができる。ゆえに、車両1の安定性を確保しつつ、車両1の挙動の急激な変化を抑制することが可能となる。
上記では、図6を参照して、高μ路R10の走行時に車両1の駆動状態を2輪駆動状態とする例について説明したが、高μ路R10の走行時に車両1の駆動状態は4輪駆動状態とされてもよい。換言すると、高μ路配分は後輪側に偏重した配分であればよく、高μ路配分率は必ずしも0でなくともよい。例えば、安定重視モードがドライバにより走行モードとして選択されている場合、高μ路配分率は0.2となる。その場合、図7に示したように、時刻t10より前の時刻において前輪の駆動力配分率は基本的に0.2となる。なお、図7では、図6に示した前輪の駆動力配分率の推移が一点鎖線によって示されている。また、図7に示す例において、低μ路配分率は予め0.5に設定されているものとする。
ここで、前輪の駆動力配分率の時間変化率は、例えば、上述したように、高μ路配分率及び低μ路配分率によらず同一の時間変化率である。それにより、高μ路配分率が0.2である場合には、高μ路配分率が0である場合と比較して、移行時間Tmが短くなる。ゆえに、図7に示したように、時刻t1より後の時刻t2において、到達時間Taが移行時間Tmと一致し、時刻t2から時刻t10にかけて、前輪の駆動力配分率が高μ路配分率である0.2から低μ路配分率である0.5へ移行する。このように、第1の配分及び第2の配分によらず同一の時間変化率で駆動力配分の移行を行うことによって、第1の配分によらずにドライバへ与える違和感を低減することができる。
また、上記では、図6を参照して、低μ路配分率が予め0.5に設定されている例について説明したが、例えば、配分決定部162は、上述したように、路面情報に基づいて、低μ路配分率を決定してもよい。以下、図8〜図10を参照して、配分決定部162が行う路面情報に基づく低μ路配分率の決定処理について説明する。
図8は、本実施形態に係る制御装置100が行う低μ路配分率の決定処理の流れの第1の例を示すフローチャートである。当該決定処理は、図4に示したフローチャートにおけるステップS550の処理の一部に相当する。
図8に示したように、第1の例では、まず、配分決定部162は、低μ路R20の摩擦係数が摩擦係数閾値より大きいか否かを判定する(ステップS551)。低μ路R20の摩擦係数が摩擦係数閾値より大きいと判定された場合(ステップS551/YES)、配分決定部162は、第2配分率より低い第1配分率を低μ路配分率として決定する(ステップS553)。一方、低μ路R20の摩擦係数が摩擦係数閾値以下であると判定された場合(ステップS551/NO)、配分決定部162は、第1配分率より高い第2配分率を低μ路配分率として決定する(ステップS552)。ステップS553又はステップS552の処理の後、図8に示した処理は終了する。
図9は、本実施形態に係る制御装置100が行う低μ路配分率の決定処理の流れの第2の例を示すフローチャートである。当該決定処理は、図4に示したフローチャートにおけるステップS550の処理の一部に相当する。
図9に示したように、第2の例では、まず、配分決定部162は、低μ路R20の曲率が曲率閾値より小さいか否かを判定する(ステップS555)。低μ路R20の曲率が曲率閾値より小さいと判定された場合(ステップS555/YES)、配分決定部162は、第2配分率より低い第1配分率を低μ路配分率として決定する(ステップS557)。一方、低μ路R20の曲率が曲率閾値以上であると判定された場合(ステップS555/NO)、配分決定部162は、第1配分率より高い第2配分率を低μ路配分率として決定する(ステップS556)。ステップS557又はステップS556の処理の後、図9に示した処理は終了する。
配分決定部162は、図8に示した第1の例及び図9に示した第2の例のように、路面情報に基づいて、低μ路配分率を決定してもよい。第1の例及び第2の例における第2配分率は、例えば、車両1の安定性を重視する観点から、0.5に設定される。また、第1配分率は、例えば、0.4に設定されてもよい。当該第1配分率が低μ路配分率として決定された場合、図10に示したように、時刻t10以後において前輪の駆動力配分率は0.4となる。なお、図10では、図6に示した前輪の駆動力配分率の推移が一点鎖線によって示されている。また、図10に示す例において、高μ路配分率は0であるものとする。
ここで、前輪の駆動力配分率の時間変化率は、例えば、上述したように、高μ路配分率及び低μ路配分率によらず同一の時間変化率である。それにより、低μ路配分率が0.4である場合には、低μ路配分率が0.5である場合と比較して、移行時間Tmが短くなる。ゆえに、図10に示したように、時刻t1より後の時刻t3において、到達時間Taが移行時間Tmと一致し、時刻t3から時刻t10にかけて、前輪の駆動力配分率が高μ路配分率である0から低μ路配分率である0.4へ移行する。このように、第1の配分及び第2の配分によらず同一の時間変化率で駆動力配分の移行を行うことによって、第2の配分によらずにドライバへ与える違和感を低減することができる。
<3.むすび>
以上説明したように、本実施形態によれば、制御部160は、車両1の前方において路面の摩擦係数が変化する地点である変化地点5に車両1が到達するまでに、前後輪の駆動力配分を、所定の時間変化率で第1の配分から第2の配分へ移行させる。それにより、車両1が変化地点5を通過する場合において、前後輪の駆動力配分がステップ的に切り替えられることを防止することができる。また、車両1が変化地点5へ到達する時点以前において、前後輪の駆動力配分の切り替えを完了することができる。ゆえに、車両1の安定性を確保しつつ、車両1の挙動の急激な変化を抑制することが可能となる。
なお、上記では、制御部160が、前輪の駆動力配分率を制御することによって、前後輪の駆動力配分を制御する例について説明したが、制御部160は、後輪の駆動力配分率を制御することによって、前後輪の駆動力配分を制御してもよい。
また、上記では、制御部160が、高μ路R10の走行時に、基本的に前輪の駆動力配分率を0にすることによって、車両1の駆動状態を後輪駆動の2輪駆動状態とする例について主に説明したが、制御部160は、高μ路R10の走行時に、車両1の駆動状態を前輪駆動の2輪駆動状態としてもよい。例えば、制御部160は、高μ路R10の走行時に、基本的に前輪の駆動力配分率を1にすることによって、車両1の駆動状態を前輪駆動の2輪駆動状態とし得る。また、制御部160は、高μ路配分として、前輪側に偏重した配分を適用してもよく、高μ路配分率の値は、例えば、0.8であってもよい。
また、上記では、低μ路配分率が0.5である例について主に説明したが、低μ路配分率の値は特に限定されない。例えば、低μ路配分率は、車両1の前後重比に応じて0.5と異なる値に適宜設定されてもよい。また、車両1の安全性をより向上させる目的でアンダーステア傾向を増長させるように、低μ路配分率を0.5より大きな値(例えば0.6)に設定してもよい。
また、上記では、本発明が、左前輪11a及び右前輪11bを駆動するための駆動源としてのエンジン21と、左後輪11c及び右後輪11dを駆動するための駆動源としての駆動モータ35と、を備える車両1に適用される例について説明したが、本発明の技術的範囲は、係る例に限定されない。本発明は、前後輪の駆動力配分を制御可能な車両であれば、他の構成を有する車両に適用されてもよい。例えば、本発明が適用される車両において、左前輪11a及び右前輪11bを駆動するための駆動源として、エンジン21に替えて駆動モータが適用されてもよい。また、本発明が適用される車両において、各駆動輪について駆動モータが設けられてもよい。
また、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。いくつかの処理ステップは、並列的に実行されてもよい。例えば、図4に示したフローチャートについて、ステップS503,S505,S507の処理は当該フローチャートに示された順序で実行されなくてもよく、並列的に実行されてもよい。また、図4に示したフローチャートについて、ステップS501の判定処理は、ステップS503,S505,S507,S509の各処理の後に実行されてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は応用例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
1 車両
5 変化地点
11a 左前輪
11b 右前輪
11c 左後輪
11d 右後輪
13f フロントディファレンシャル装置
13r リヤディファレンシャル装置
21 エンジン
31 バッテリ
33 インバータ
35 駆動モータ
100 制御装置
120 取得部
140 到達時間算出部
160 制御部
162 配分決定部
164 移行時間算出部
166 駆動力配分制御部
202 速度センサ
203 加速度センサ
205 路面μセンサ

Claims (8)

  1. 車両の前方において路面の摩擦係数が変化する地点である変化地点に前記車両が到達するまでに、前後輪の駆動力配分を、所定の時間変化率で第1の配分から第2の配分へ移行させる制御部と、
    前記変化地点に前記車両が到達するまでの到達時間を算出する到達時間算出部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記所定の時間変化率で前記駆動力配分が前記第1の配分から前記第2の配分へ移行するまでの時間である移行時間を算出する移行時間算出部と、
    前記移行時間と前記到達時間との比較結果に基づいて、前記所定の時間変化率での前記駆動力配分の前記第1の配分から前記第2の配分への移行を開始する駆動力配分制御部と、
    を備える、
    車両の制御装置。
  2. 前記制御部は、前記変化地点において路面の摩擦係数が低下する場合に、前記所定の時間変化率での前記駆動力配分の前記第1の配分から前記第2の配分への移行を実行し、
    前記第2の配分における前輪の駆動力配分率と後輪の駆動力配分率との差は、前記第1の配分と比較して小さい、
    請求項1に記載の車両の制御装置。
  3. 前記到達時間算出部は、現時点における前記車両の速度、前記車両の加速度、及び前記車両から前記変化地点までの距離に基づいて、前記到達時間を算出する、請求項1又は2に記載の車両の制御装置。
  4. 前記制御部は、前記変化地点より前方における路面に関する情報である路面情報に基づいて、前記第2の配分を決定する、請求項1〜のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
  5. 前記路面情報は、前記変化地点より前方における路面の摩擦係数を示す情報を含む、請求項に記載の車両の制御装置。
  6. 前記路面情報は、前記変化地点より前方における路面の形状を示す情報を含む、請求項又はに記載の車両の制御装置。
  7. 前記制御部は、前記車両のドライバによる選択操作に応じて、前記第1の配分を決定する、請求項1〜のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
  8. 前記所定の時間変化率は、前記第1の配分及び前記第2の配分によらず同一の時間変化率である、請求項1〜のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
JP2017052930A 2017-03-17 2017-03-17 車両の制御装置 Active JP6412192B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017052930A JP6412192B2 (ja) 2017-03-17 2017-03-17 車両の制御装置
US15/879,216 US10486703B2 (en) 2017-03-17 2018-01-24 Control device for vehicle
CN201810127589.XA CN108622070B (zh) 2017-03-17 2018-02-08 车辆的控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017052930A JP6412192B2 (ja) 2017-03-17 2017-03-17 車両の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018154242A JP2018154242A (ja) 2018-10-04
JP6412192B2 true JP6412192B2 (ja) 2018-10-24

Family

ID=63520955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017052930A Active JP6412192B2 (ja) 2017-03-17 2017-03-17 車両の制御装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10486703B2 (ja)
JP (1) JP6412192B2 (ja)
CN (1) CN108622070B (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111114550B (zh) * 2018-10-30 2021-11-23 长城汽车股份有限公司 车辆控制方法和控制装置及车辆和存储介质
EP3653461B1 (en) * 2018-11-15 2024-03-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft A method for optimizing energy consumption of a transportation means, human machine interface and transportation means
JP7156015B2 (ja) 2018-12-27 2022-10-19 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
DE102018133648B4 (de) * 2018-12-28 2021-06-17 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sowie Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
JP7404000B2 (ja) * 2019-09-04 2023-12-25 カワサキモータース株式会社 ウィリー抑制制御装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61191431A (ja) * 1985-02-20 1986-08-26 Nissan Motor Co Ltd 4輪駆動車の駆動力配分制御装置
JP4456748B2 (ja) 2000-10-27 2010-04-28 富士重工業株式会社 4輪駆動車の動力配分制御装置
JP4145871B2 (ja) * 2002-05-07 2008-09-03 株式会社ブリヂストン 車両制御方法及び車両制御装置
JP4969833B2 (ja) 2005-11-08 2012-07-04 富士重工業株式会社 車両挙動制御装置
JP2007131191A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Suzuki Motor Corp 車両の駆動力配分制御装置
JP4844238B2 (ja) * 2006-05-29 2011-12-28 日産自動車株式会社 4輪駆動車の駆動力配分制御装置
JP2011230543A (ja) * 2010-04-23 2011-11-17 Honda Motor Co Ltd 車両
JP5808601B2 (ja) * 2011-08-01 2015-11-10 株式会社ジェイテクト 駆動力配分制御装置及び四輪駆動車
JP5827059B2 (ja) * 2011-08-01 2015-12-02 株式会社ジェイテクト 路面摩擦係数推定装置、駆動力配分制御装置、及び四輪駆動車
GB2534347B (en) * 2014-11-19 2019-01-09 Jaguar Land Rover Ltd Control system and method of controlling a driveline

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018154242A (ja) 2018-10-04
US20180265092A1 (en) 2018-09-20
CN108622070B (zh) 2019-06-07
CN108622070A (zh) 2018-10-09
US10486703B2 (en) 2019-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6412192B2 (ja) 車両の制御装置
US9511773B2 (en) System and method for hybrid vehicle control during wheel slip events to limit generator speed
JP6379148B2 (ja) 車両の駆動力制御装置
JP6503760B2 (ja) 電動車両の駆動力制御装置
KR101496612B1 (ko) 차량 속도 및 도로 슬로프에 기초한 트랙션 제어의 단계화
KR101780285B1 (ko) 하이브리드 차량 및 이의 제동 방법
CN106132759B (zh) 车辆的牵引力控制装置
CN112550247A (zh) 制动控制装置
JP2012116272A (ja) ハイブリッド電気自動車の回生制御装置
JP2009278770A (ja) 車両およびその制御方法
JP6326469B2 (ja) 車両の駆動力制御装置
JPWO2016124962A1 (ja) 車両用のトルク制御装置およびトルク制御方法
US9522679B2 (en) Vehicle controller
KR101683525B1 (ko) 하이브리드 차량의 엔진 제어 장치 및 엔진 제어 방법
JP5055992B2 (ja) ハイブリッド車両の駆動力制御装置
CN117751065A (zh) 具有再生制动扭矩限制的可选择多模式控制的方法和系统
KR101765593B1 (ko) 하이브리드 차량의 토크 저감 제어 장치 및 방법
US7487028B2 (en) Device and method for evaluating low-μ road and power distribution control device for four-wheel drive vehicles
JPH0576106A (ja) 電気自動車の駆動装置
JP2013132166A (ja) 電動車両の制御装置
JP6939707B2 (ja) 車両システム
Yin et al. A new approach to traction control of EV based on maximum effective torque estimation
JP6401101B2 (ja) ハイブリッド車両の制御装置
JP2005124287A (ja) 車両用駆動制御装置
KR20220047467A (ko) 자동차 타력 주행시 기준 감속도를 이용한 회생제동 시스템 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180724

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180904

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180927

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6412192

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250